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On-chip Brechungsindexsensor
On-chip Brechungsindexsensor
HINTERGRUND
Auf Plasmonen basierende, optische Sensorkonzepte zeichnen sich durch hohe Sensitivitäten gegenüber Brechungsindex-Änderungen aus und werden daher beispielsweise in Kombination mit Oberflächenfunktionalisierung als Affinitäts-Biosensoren eingesetzt. Plasmonische Sensoren können auf der Anregung und Detektion von lokalen Partikel-Plasmonen („Localized Surface Plasmon Resonance“, LSPR) in metallischen Nanostrukturen oder propagierenden Oberflächen-Plasmonen-Polaritonen („Surface Plasmon Resonance“, SPR) an ausgedehnten Metall-Dielektrikum-Grenzflächen basieren. Bislang konnte diese Art der Sensorik nicht erfolgreich miniaturisiert und zu einem On-Chip-Sensor weiterentwickelt werden.
VORTEILE
Hohe Sensitivität bei gleichzeitiger Miniaturisierung
On-Chip Sensor
Brechungsindexänderungen als elektrisches Signal direkt auslesbar
ANWENDUNG
- Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie
- Industrie 4.0 (Prozessanalytik, Brechugnsindex-Messungen in Flüssigkeiten)
- medizinische Point-of-Care-Diagnostik
- Umweltanalytik (Nachweis von Bakterien im Trinkwasser)
- Landwirtschaft 4.0 (Chemosensorik, Verwendung als elektronische Nase)
STATUS
Umsetzung eines Proof-of-Concept Bauelements in state-of-the-art Silizium-Technologie
TECHNOLOGIE
Die Kombination von plasmonischen Nanolochgitter-Strukturen mit Ge-Photodetektoren kann auch geringe Brechungsindex-Änderungen direkt in Photostrom-Änderungen übersetzen, die ohne aufwändige, spektrometerbasierte Signalverarbeitung ausgelesen werden können und zur on-Chip Weiterverarbeitung oder drahtloser Datenübermittlung zur Verfügung stehen. Dies ermöglicht miniaturisierte Sensorlösungen zum mobilen Einsatz oder als Teil von Sensornetzwerken.FACHKONTAKT
Prof. Inga Anita Fischer
Brandenburgische Technische Universität Cottbus – Senftenberg
Fachgebiet: Experimentalphysik und funktionale Materialien
Erich-Weinert-Straße 1
Lehrgebäude 10
03046 Cottbus
M: inga.fischer(at)b-tu.de
T: +49 (0)355 69 3185
